
1.前言继电器是一种应用广泛的开关器件。基本原理是通过对电磁线圈充放电来控制触点的吸引力和端口。它是一种典型的小信号电流控制大电流负载的器件。当我们驱动继电器工作时,我们需要给继电器线圈施加DC电压。因为线圈电阻一般比较小,需要的驱动电流比较大,所以我们不能用单片机的IO口直接驱动继电器。一般我们用集成IC比如2003芯片或者三极管来驱动继电器工作。我们需要通过单片机控制三极管的通断,再通过三极管控制继电器线圈的通断。
2.继电器驱动电路1的说明。确定继电器线圈的驱动电压;
最低电压也要求继电器线圈的吸合电压。根据规范中的最小值,继电器的吸合电压需要大于10.2V,所以我们将VCC驱动电压设置为12 V
2.计算继电器线圈所需的驱动电流;
继电器的线圈电阻可以在规格中找到。为了计算最大驱动电流,我们根据225:(12V-Vceo)/225的线圈电阻计算驱动电流,其中Vceo代表三极管的饱和导通压降,大家可以参考三极管说明书确认。假设所选晶体管的饱和导通压降VCEO为0.2V,驱动电流可计算如下:
(12-0.2)/22552.44ma;
3.计算三极管基极电流;
首先,我们需要在所选型号的规格书中查找晶体管的放大系数。假设=100,为了让晶体管工作在饱和区,我们需要让*Ib远大于Ic电流。首先我们根据集电极电流计算出晶体管在放大区和饱和区的临界基极电流值:IB=IC/=52.44/100=0.5244Ma;因此,为了使三极管工作在饱和区,基极电流值应大于0.5244mA,如果已知电流,我们就可以计算出基极极限电流电阻值。假设基极驱动电压为5V,则Rb=(5V-Vbe)/Ib,其中Vbe为三极管的基极-发射极极限压降,可查阅三极管说明书得到,由此可算出Rb=(5-0.7)/0.522。
4.晶体管是结下拉电阻;
这个下拉电阻的作用是给晶体管的基极一定的下拉电平,防止晶体管关断时,晶体管的基极悬空,可能误导连接。
5.继电器线圈与反向放电二极管并联;
因为继电器线圈相当于电感,当继电器闭合时,由于电感电流不能突变,继电器线圈两端会有较大的反向电压,可能会损坏三极管。并联二极管可以释放电感能量,钳制电感放电电压,从而保护三极管。
3.总结最后需要提醒大家的是,在选择三极管的时候,要注意三极管的CE耐受电压要大于电源电压的2倍,集电极最大电流要大于继电器线圈电流的2倍,还要计算和匹配外围电路,使三极管工作在饱和区。
审计唐子红









